JPH06332472A - Active type noise control device and active type vibration control device - Google Patents

Active type noise control device and active type vibration control device

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JPH06332472A
JPH06332472A JP5121124A JP12112493A JPH06332472A JP H06332472 A JPH06332472 A JP H06332472A JP 5121124 A JP5121124 A JP 5121124A JP 12112493 A JP12112493 A JP 12112493A JP H06332472 A JPH06332472 A JP H06332472A
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noise
vibration
signal
reference signal
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Tsutomu Hamabe
勉 浜辺
Akio Kinoshita
明生 木下
Yoshiharu Nakaji
義晴 中路
Koji Yamada
耕治 山田
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Abstract

PURPOSE:To enable noise reduction effect and vibration reduction effect to be obtained in wide frequency band, even if controllable frequency of a controlled sound source and a controlled vibration source is narrow. CONSTITUTION:A crank angle signal X outputted from a crank angle sensor 5 is taken in control device 10 as a signal indicating an occurrence state of vibration of an engine 4, while a residual noise signal ep1 being output of microphones 8a-8c is taken in the control device 10 as a residual noise in a vehicle compartment 3, the reference signal is generated from the crank angle signal X, and a driving signal ypm of loudspeaker 9a, 9b is generated based on the reference signal and the residual noise signal ep1. And, a rotation speed of the engine is obtained from the crank angle signal X, the order component of the crank angle signal X corresponding to the reference signal is switched so that frequency of the reference signal is kept within frequency band in which loudspeakers 9a, 9b are normally operated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、車両エンジン等の騒
音源から車室等の空間に伝達される騒音に制御音を干渉
させることにより騒音の低減を図る能動型騒音制御装置
及び車両エンジン等の振動源から発せられ車体等を伝搬
する振動に制御振動を干渉させることにより振動の低減
を図る能動型振動制御装置に関し、特に、制御音源や制
御振動源の制御可能な周波数帯域が狭くても広い周波数
帯域において騒音低減効果や振動低減効果が期待できる
ようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise control device for reducing noise by interfering control noise with noise transmitted from a noise source such as a vehicle engine to a space such as a vehicle compartment, a vehicle engine and the like. The present invention relates to an active vibration control device that reduces the vibration by interfering the control vibration with the vibration that is emitted from the vibration source and propagates through the vehicle body, and in particular, even if the controllable frequency band of the control sound source or the control vibration source is narrow. The noise reduction effect and the vibration reduction effect can be expected in a wide frequency band.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来の技術として、英国特許第
2149614号や特表平1−501344号に記載の
ものがある。これら従来の装置は、航空機の客室やこれ
に類する閉空間に適用される能動型騒音低減装置であっ
て、閉空間の外部に位置するエンジン等の単一の騒音源
は、基本周波数f0 及びその高調波f1 〜fn を含む騒
音を発生するという条件の下において作動するものであ
る。
2. Description of the Related Art As a conventional technique of this type, there are those described in British Patent No. 2149614 and Japanese Patent Publication No. 1-501344. These conventional devices are active noise reduction devices applied to aircraft cabins and similar closed spaces, in which a single noise source such as an engine located outside the closed space has a fundamental frequency f 0 and It operates under the condition that noise including the harmonics f 1 to f n is generated.

【0003】具体的には、閉空間内の複数の位置に設置
され音圧を検出するマイクロフォンと、その閉空間に制
御音を発生する複数のラウドスピーカとを備え、騒音源
の周波数f0 〜fn 成分に基づき、それら周波数f0
n 成分と逆位相の信号でラウドスピーカを駆動させ、
もって閉空間に伝達される騒音と逆位相の制御音をラウ
ドスピーカから発生させて騒音を打ち消している。
[0003] More specifically, includes a microphone for detecting a plurality of the installed sound pressure to a location within the closed space, and a plurality of loudspeakers for generating a control sound to the closed space, the frequency f 0 of the noise source - Based on the f n component, those frequencies f 0 ~
The loudspeaker is driven by a signal having a phase opposite to that of the f n component,
Therefore, a control sound having a phase opposite to that of the noise transmitted to the closed space is generated from the loudspeaker to cancel the noise.

【0004】そして、ラウドスピーカから発せられる制
御音の生成方法として、PROCEEDINGS OF THE IEEE,VOL.
63 PAGE 1692,1975,“ADAPTIVE NOISE CANSELLATION :
PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”で述べられている‘WI
DROW LMS’アルゴリズムを多チャンネルに展開したアル
ゴリズムを適用している。その内容は、上記特許の発明
者による論文、“A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TOTHE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND
VIBRATION ”,IEEE TRANS.ACOUST.,SPEECH,SIGNAL PRO
CESSING,VOL.ASSP −35,PP.1423−1434,1987 にも述べ
られている。
Then, as a method of generating the control sound emitted from the loudspeaker, PROCEEDINGS OF THE IEEE, VOL.
63 PAGE 1692,1975, “ADAPTIVE NOISE CANSELLATION:
PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”
An algorithm that applies the DROW LMS 'algorithm to multiple channels is applied. The content of the paper is "A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TOTHE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND
VIBRATION ”, IEEE TRANS.ACOUST., SPEECH, SIGNAL PRO
CESSING, VOL.ASSP −35, PP. 1423−1434, 1987.

【0005】即ち、LMSアルゴリズムは、適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適なアル
ゴリズムの一つであって、例えばいわゆるFilter
ed−X LMSアルゴリズムにあっては、ラウドスピ
ーカからマイクロフォンまでの伝達関数をモデル化した
伝達関数フィルタを全てのラウドスピーカとマイクロフ
ォンとの組み合わせについて設定し、騒音源の騒音発生
状態を表す基準信号をそのフィルタで処理した値と各マ
イクロフォンが検出した残留騒音とに基づいた所定の評
価関数の値が低減するように、各ラウドスピーカ毎に設
けられたフィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタの
フィルタ係数を更新している。
That is, the LMS algorithm is one of the algorithms suitable for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter, and is, for example, a so-called Filter.
In the ed-X LMS algorithm, a transfer function filter that models the transfer function from the loudspeaker to the microphone is set for all combinations of the loudspeaker and the microphone, and a reference signal representing the noise generation state of the noise source is set. Update the filter coefficient of the adaptive digital filter with variable filter coefficient provided for each loudspeaker so that the value of the predetermined evaluation function based on the value processed by the filter and the residual noise detected by each microphone is reduced. is doing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記従来の技
術によれば、騒音を低減し得る駆動信号を生成すること
は可能であるが、通常のラウドスピーカの周波数応答性
は数十Hz以上であることから、それよりも低い周波数
の駆動信号をラウドスピーカに供給しても歪んだ音が発
生してしまい、逆に騒音レベルを悪化させることになる
という不具合がある。従って、そのような低周波の制御
音でも十分に発し得る大口径で且つ大容積のエンクロー
ジャを備えたラウドスピーカを用いるか、或いは、制御
不可能な周波数帯域の周波数帯域の騒音が発生している
状況では騒音低減制御を停止する必要があるが、前者で
は、大幅なコストアップを招くばかりか装置が大型化し
てしまい例えば車両の車室内のようにスペース的な余裕
が小さい場合には搭載が不可能であることが多く、後者
では、低周波騒音発生時には騒音低減効果が一切期待で
きなくなってしまう。
Although it is possible to generate a drive signal capable of reducing noise according to the above-mentioned conventional technique, the frequency response of a normal loudspeaker is several tens Hz or more. Therefore, even if a driving signal having a frequency lower than that is supplied to the loudspeaker, a distorted sound is generated, which adversely deteriorates the noise level. Therefore, a loudspeaker equipped with a large-diameter and large-volume enclosure capable of sufficiently emitting such low-frequency control sound is used, or noise in a frequency band of an uncontrollable frequency band is generated. In the situation, it is necessary to stop the noise reduction control, but in the former case, not only will the cost be drastically increased, but the device will also become large, so if the space is small, such as in the passenger compartment of a vehicle, it will not be installed. This is often possible, and in the latter case, no noise reduction effect can be expected when low frequency noise occurs.

【0007】一方、例えばエンジンで発生し車体側に伝
達される振動を、電磁アクチュエータを内蔵したエンジ
ンマウントを上述したLMSアルゴリズム等に従って適
宜駆動させて低減させる所謂アクティブエンジンマウン
トにあっても、通常の電磁アクチュエータの周波数応答
性が200Hz前後以下と低いため、例えば4気筒レシ
プロエンジン搭載車両において問題となるこもり音がエ
ンジン回転の2次成分に起因することから、そのエンジ
ン回転の2次成分を基準信号として常に制御を行うと、
エンジン高回転時に電磁アクチュエータが正確に駆動し
なくなっていまい、結局のところ高周波振動発生時には
振動低減制御が行えなくなってしまうという問題点があ
る。
On the other hand, for example, in a so-called active engine mount, the vibration generated by the engine and transmitted to the vehicle body is reduced by appropriately driving the engine mount incorporating the electromagnetic actuator according to the above-mentioned LMS algorithm or the like. Since the frequency response of the electromagnetic actuator is as low as around 200 Hz or less, for example, the muffled sound that becomes a problem in a vehicle equipped with a 4-cylinder reciprocating engine is caused by the secondary component of the engine rotation. Therefore, the secondary component of the engine rotation is used as a reference signal. As always controlled,
There is a problem that the electromagnetic actuator does not operate accurately when the engine rotates at high speed, and eventually vibration reduction control cannot be performed when high frequency vibration occurs.

【0008】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、装置の
大型化等の不具合を招くことなく、制御音源や制御振動
源の制御可能な周波数帯域が狭くても騒音低減効果や振
動低減効果が期待できる能動型騒音制御装置及び能動型
振動制御装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made by paying attention to the unsolved problems of the prior art as described above, and it is possible to control a control sound source or a controlled vibration source without causing a problem such as an increase in size of the device. It is an object of the present invention to provide an active noise control device and an active vibration control device that can expect a noise reduction effect and a vibration reduction effect even if the possible frequency band is narrow.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、騒音源から周期的な騒音が
伝達される空間に制御音を発生可能な制御音源と、前記
騒音源の騒音発生状態に基づき前記周期的な騒音の所定
次数成分に対応する周期的な信号でなる基準信号を生成
する基準信号生成手段と、前記空間内の所定位置におけ
る残留騒音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒
音検出手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィ
ルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタで
フィルタ処理して前記制御音源を駆動する信号を生成す
る駆動信号生成手段と、前記基準信号及び前記残留騒音
信号に基づいて前記空間内の騒音が低減するように前記
適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応
処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、前
記騒音の周波数を検出する周波数検出手段と、前記基準
信号が対応する前記周期的な騒音の所定次数成分の次数
を前記周波数検出手段が検出した前記騒音の周波数に応
じて切り換える次数切換手段と、を設けたことを特徴と
している。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a control sound source capable of generating a control sound in a space where periodic noise is transmitted from a noise source, and the noise. Reference signal generating means for generating a reference signal consisting of a periodic signal corresponding to a predetermined order component of the periodic noise based on the noise generation state of the source, and residual noise detected at a predetermined position in the space. Residual noise detecting means for outputting as a signal, adaptive digital filter of variable filter coefficient, drive signal generating means for generating a signal for driving the control sound source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter, and the reference Adaptive processing means for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter so as to reduce noise in the space based on the signal and the residual noise signal. In the active noise control device, the frequency detecting means for detecting the frequency of the noise, and the order of the predetermined order component of the periodic noise corresponding to the reference signal is set to the frequency of the noise detected by the frequency detecting means. And an order switching means for switching according to the order.

【0010】また、請求項2記載の発明は、上記請求項
1記載の発明において、次数切換手段は、一の次数に対
応した基準信号を生成する周波数帯域と他の次数に対応
した基準信号を生成する周波数帯域とをオーバーラップ
させることとした。そして、請求項3記載の発明は、上
記請求項1記載の発明において、次数切換手段によって
切り換えられる各次数成分に対応する基準信号毎に個別
に適応ディジタルフィルタを有することとした。
According to a second aspect of the present invention, in the above-described first aspect of the invention, the order switching means sets a frequency band for generating a reference signal corresponding to one order and a reference signal corresponding to another order. It was decided to overlap the generated frequency band. According to the invention of claim 3, in the invention of claim 1, an adaptive digital filter is individually provided for each reference signal corresponding to each order component switched by the order switching means.

【0011】一方、上記目的を達成するために、請求項
4記載の発明は、振動源から発せられた周期的な振動と
干渉する制御振動を発生可能な制御振動源と、前記振動
源の振動発生状態に基づき前記周期的な振動の所定次数
成分に対応する周期的な信号でなる基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出し残留振
動信号として出力する残留振動検出手段と、フィルタ係
数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前
記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御
振動源を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記基準信号及び前記残留振動信号に基づいて前記干渉
後の振動が低減するように前記適応ディジタルフィルタ
のフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能
動型振動制御装置において、前記振動の周波数を検出す
る周波数検出手段と、前記基準信号が対応する前記周期
的な振動の所定次数成分の次数を前記周波数検出手段が
検出した前記振動の周波数に応じて切り換える次数切換
手段と、を設けたことを特徴としている。
On the other hand, in order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is a control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with a periodic vibration generated from the vibration source, and a vibration of the vibration source. Reference signal generating means for generating a reference signal composed of a periodic signal corresponding to a predetermined order component of the periodic vibration based on the generation state, and residual vibration detection for detecting the vibration after the interference and outputting it as a residual vibration signal. Means, an adaptive digital filter having a variable filter coefficient, and drive signal generating means for generating a signal for driving the control vibration source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter.
An active vibration control device comprising: an adaptive processing unit that updates a filter coefficient of the adaptive digital filter so as to reduce vibration after the interference based on the reference signal and the residual vibration signal. Frequency detection means for detecting the frequency of the periodic vibration, and order switching means for switching the order of the predetermined order component of the periodic vibration corresponding to the reference signal according to the frequency of the vibration detected by the frequency detection means. Is characterized by.

【0012】また、請求項5記載の発明は、上記請求項
4記載の発明において、次数切換手段は、一の次数に対
応した基準信号を生成する周波数帯域と他の次数に対応
した基準信号を生成する周波数帯域とをオーバーラップ
させることとした。そして、請求項6記載の発明は、上
記請求項4記載の発明において、次数切換手段によって
切り換えられる各次数成分に対応する基準信号毎に個別
に適応ディジタルフィルタを有することとした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the above-mentioned fourth aspect, the order switching means sets a frequency band for generating a reference signal corresponding to one order and a reference signal corresponding to another order. It was decided to overlap the generated frequency band. In the invention according to claim 6, in the invention according to claim 4, an adaptive digital filter is individually provided for each reference signal corresponding to each order component switched by the order switching means.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の発明にあっては、基準信号生成
手段が、騒音源の騒音発生状態に基づいて周期的な信号
でなる基準信号を生成し、駆動信号生成手段が、その基
準信号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して制
御音源を駆動する駆動信号を生成するから、かかる駆動
信号は、騒音源から発せられる騒音の基本周波数又はそ
の高調波成分に対応した周期的な信号となる。従って、
次数切換手段が、基準信号が対応する周期的な騒音の次
数成分の次数を変化させると、駆動信号の周波数が変化
する。
According to the present invention, the reference signal generating means generates the reference signal which is a periodic signal based on the noise generation state of the noise source, and the drive signal generating means causes the reference signal to be generated. Since a drive signal for driving the control sound source is generated by performing a filtering process on the signal with an adaptive digital filter, the drive signal becomes a periodic signal corresponding to the fundamental frequency of the noise emitted from the noise source or its harmonic component. Therefore,
When the order switching means changes the order of the order component of the periodic noise corresponding to the reference signal, the frequency of the drive signal changes.

【0014】そして、制御音源はそのように生成された
駆動信号に応じて駆動するものであり、駆動信号の周波
数が制御音源が正常に作動可能な周波数帯域内にあれ
ば、制御音源からはその駆動信号に応じた正確な制御音
が発せられる。しかし、駆動信号の周波数が制御音源が
正常に作動可能な周波数帯域から外れていると、そのま
まの駆動信号では制御音源からは騒音を低減し得る制御
音は発せられないが、周波数検出手段が検出した騒音の
周波数に応じて、次数切換手段が、基準信号が対応する
周期的な騒音の次数成分の次数を切り換えると、駆動信
号の周波数が変化する(具体的には、次数を大きくすれ
ば駆動信号の周波数が高くなり、逆に次数を小さくすれ
ば駆動信号の周波数が低くなる)から、その切り換わり
方向を適宜選定しておけば、駆動信号の周波数は、制御
音源が正常に作動可能な周波数帯域内に収まるようにな
る。
The control sound source is driven according to the drive signal thus generated. If the frequency of the drive signal is within the frequency band in which the control sound source can normally operate, the control sound source outputs An accurate control sound is emitted according to the drive signal. However, if the frequency of the drive signal is out of the frequency band in which the control sound source can operate normally, the control sound source cannot generate a control sound that can reduce noise with the drive signal as it is, but the frequency detection means detects it. When the order switching means changes the order of the order component of the periodic noise corresponding to the reference signal according to the frequency of the generated noise, the frequency of the drive signal changes (specifically, if the order is increased, the driving is performed. Since the frequency of the signal becomes high, and conversely, if the order is made smaller, the frequency of the drive signal becomes lower), the frequency of the drive signal can be operated normally by the control sound source if the switching direction is properly selected. It comes to fit within the frequency band.

【0015】なお、基準信号が対応する周期的な騒音の
次数成分の次数が、ある周波数を境に突然切り換わる
と、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新処理
が次数の変化に追いつかず、フィルタ係数の更新処理が
ある程度の回数実行されるまで駆動信号の精度が落ちて
しまい、騒音低減効果が得られないおそれがある。そこ
で、請求項2記載の発明であれば、一の次数から他の次
数に切り換わる際には、先ず、他の次数に対応した基準
信号が生成される、つまり、それら一の次数及び他の次
数の両方に対応した基準信号が生成されるようになった
後に、一の次数に対応した基準信号の生成が停止するよ
うになるから、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
が他の次数に対応する基準信号に応じて更新された後
に、次数切換手段による切換が完了することになる。
When the order of the order component of the periodic noise corresponding to the reference signal suddenly switches at a certain frequency, the update process of the filter coefficient of the adaptive digital filter cannot catch up with the change of the order, and the filter coefficient There is a possibility that the accuracy of the drive signal will be reduced until the updating process of 1 is executed a certain number of times, and the noise reduction effect cannot be obtained. Therefore, according to the invention of claim 2, when switching from one order to another order, first, a reference signal corresponding to the other order is generated, that is, the one order and the other order are generated. After the reference signals corresponding to both orders are generated, the generation of the reference signal corresponding to one order is stopped, so that the filter coefficients of the adaptive digital filter are related to the other orders. After being updated according to the signal, the switching by the order switching means is completed.

【0016】また、請求項3記載の発明であれば、所定
次数成分に対応する各基準信号毎に適応ディジタルフィ
ルタが存在するため、一の次数に対応した基準信号と、
他の次数に対応した基準信号とは、互いに異なる適応デ
ィジタルフィルタでフィルタ処理されることになり、そ
れら各適応ディジタルフィルタのフィルタ係数は、互い
に異なる基準信号に基づいて更新されることになる。
According to the third aspect of the invention, since there is an adaptive digital filter for each reference signal corresponding to the predetermined order component, a reference signal corresponding to one order,
The reference signals corresponding to other orders will be filtered by different adaptive digital filters, and the filter coefficients of the respective adaptive digital filters will be updated based on the different reference signals.

【0017】ここで、上記請求項1乃至請求項3記載の
発明はいずれも騒音を対象としているのに対し請求項4
乃至請求項6記載の発明は振動を対象としている。従っ
て、それら請求項4乃至請求項6記載の発明の作用は、
音と振動との違いはあるが、実質的に上記請求項1乃至
請求項3記載の発明と同様である。
Here, while the inventions according to claims 1 to 3 are all directed to noise, claim 4
The invention according to claim 6 is intended for vibration. Therefore, the operation of the invention according to claims 4 to 6 is as follows.
Although there is a difference between sound and vibration, it is substantially the same as the invention described in claims 1 to 3 above.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1乃至図3は本発明の第1実施例の構成を示
す図であり、この実施例は、本発明に係る能動型騒音制
御装置を、車両2の車室3内の騒音の低減を図る車両用
能動型騒音制御装置1に適用したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams showing a configuration of a first embodiment of the present invention. In this embodiment, an active noise control device according to the present invention is used to reduce noise in a vehicle interior 3 of a vehicle 2. This is applied to an active noise control system 1 for a vehicle.

【0019】先ず、構成を説明すると、図1に示すよう
に、この車両用能動型騒音制御装置1は、騒音源として
のエンジン4から空間としての車室3内に伝達される騒
音としてのこもり音の低減を図る装置であって、エンジ
ン4には、エンジン4のクランク軸の回転に同期したク
ランク角信号Xを出力するクランク角センサ5が取り付
けられていて、かかるクランク角センサ5から出力され
たクランク角信号Xは、コントローラ10に供給される
ようになっている。なお、本実施例にあっては、エンジ
ン4として4気筒レシプロエンジンを想定している。
First, the structure will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle active noise control device 1 is a muffled noise transmitted from an engine 4 as a noise source into a vehicle interior 3 as a space. In the device for reducing noise, a crank angle sensor 5 that outputs a crank angle signal X synchronized with the rotation of a crank shaft of the engine 4 is attached to the engine 4, and the crank angle sensor 5 outputs the crank angle signal. The crank angle signal X is supplied to the controller 10. In the present embodiment, a 4-cylinder reciprocating engine is assumed as the engine 4.

【0020】一方、車室3内には、車室3内に残留する
騒音の音圧を測定する残留騒音検出手段としての複数の
マイクロフォン8a,8b及び8cと、車室3内に制御
音を発生する制御音源としての複数のラウドスピーカ9
a及び9bとが配設されている。マイクロフォン8a〜
8cは、乗員の耳位置近傍の音圧を測定できるような位
置に配設されていて、測定した車室3内の残留騒音を、
残留騒音信号epl としてコントローラ10に供給する
ようになっている。なお、マイクロフォンは、図1には
三つ図示しているが、実際には、各乗員の耳位置近傍等
の多数の位置に配設されている。ここで、マイクロフォ
ンの個数をLとし、残留騒音信号epl の添字l(l=
1,2,…,L)は、各マイクロフォンのうち、いずれ
のマイクロフォンから出力された残留騒音信号であるか
を表している。
On the other hand, in the passenger compartment 3, a plurality of microphones 8a, 8b and 8c as residual noise detecting means for measuring the sound pressure of the noise remaining in the passenger compartment 3, and a control sound in the passenger compartment 3 are provided. A plurality of loudspeakers 9 as generated control sound sources
a and 9b are provided. Microphone 8a-
8c is arranged at a position where the sound pressure near the occupant's ear position can be measured, and the residual noise in the passenger compartment 3 measured is
The residual noise signal ep 1 is supplied to the controller 10. Although three microphones are shown in FIG. 1, the microphones are actually arranged at a large number of positions such as in the vicinity of the occupant's ear position. Here, the number of microphones is L, the residual noise signal ep l subscript l (l =
, 1, ..., L) represent which of the microphones the residual noise signal is output from.

【0021】コントローラ10は、クランク角信号X及
び残留騒音信号epl に基づいて所定の演算処理を実行
し、車室3内に伝達されるこもり音が打ち消されるよう
な制御音がラウドスピーカ9a,9bから発せられるよ
うに、各ラウドスピーカ9a,9bに駆動信号ypm
供給するようになっている。なお、ラウドスピーカも、
図1には二つ図示しているが、実際には、それ以上の個
数のラウドスピーカが車室3内の各位置に配設されてい
る。ここで、ラウドスピーカの個数をMとし、駆動信号
ypm の添字m(m=1,2,…,M)は、各ラウドス
ピーカのうち、いずれのラウドスピーカに供給される駆
動信号であるかを表している。
The controller 10 executes a predetermined calculation process based on the crank angle signal X and the residual noise signal ep l, and a control sound for canceling the muffled sound transmitted into the vehicle interior 3 is output to the loudspeaker 9a ,. A drive signal yp m is supplied to each of the loudspeakers 9a and 9b so as to be emitted from 9b. In addition, the loudspeaker,
Although two are shown in FIG. 1, in reality, a larger number of loudspeakers are arranged at respective positions in the vehicle interior 3. Here, assuming that the number of loudspeakers is M, the subscript m (m = 1, 2, ..., M) of the drive signal yp m is which of the loudspeakers the drive signal is supplied to. Is represented.

【0022】そして、コントローラ10は、マイクロコ
ンピュータや必要なインタフェース回路等を含んで構成
されていて、その具体的な機能構成は図2に示すように
なっている。即ち、コントローラ10は、機能的には、
クランク角信号Xに基づいてエンジン4で発生するこも
り音の所定次数成分に対応する周期的な信号でなる基準
信号xを生成する基準信号生成手段としての基準信号生
成部11と、ラウドスピーカ9a,9bの個数Mと同じ
数の適応ディジタルフィルタWm と、基準信号xと各適
応ディジタルフィルタWm のフィルタ係数Wmi(i=
0,1,…,I−1:Iは適応ディジタルフィルタWm
のタップ数)とを畳み込んで駆動信号ypm を演算する
駆動信号生成手段としての駆動信号生成部12と、クラ
ンク角信号Xに基づいてエンジン回転速度Nを演算する
エンジン回転速度演算部13と、車室3内における各ラ
ウドスピーカ9a,9b及び各マイクロフォン8a〜8
c間の伝達関数を有限インパルス応答関数の形でモデル
化したディジタルフィルタである伝達関数フィルタC^
lmと、駆動信号ypm が車室3内の騒音を低減し得る信
号となるように適応ディジタルフィルタWm の各フィル
タ係数Wmiを更新するフィルタ係数更新部14と、を備
えている。
The controller 10 comprises a microcomputer, necessary interface circuits, etc., and its specific functional configuration is shown in FIG. That is, the controller 10 is functionally
A reference signal generation unit 11 as reference signal generation means for generating a reference signal x, which is a periodic signal corresponding to a predetermined order component of a muffled sound generated in the engine 4 based on the crank angle signal X, a loudspeaker 9a, The same number of adaptive digital filters W m as the number M of 9b, the reference signal x, and the filter coefficient W mi of each adaptive digital filter W m (i =
0, 1, ..., I-1: I is an adaptive digital filter W m
(The number of taps) and a drive signal generation unit 12 as a drive signal generation unit that calculates a drive signal yp m, and an engine rotation speed calculation unit 13 that calculates an engine rotation speed N based on the crank angle signal X. , The loudspeakers 9a and 9b and the microphones 8a to 8 in the passenger compartment 3.
Transfer function filter C ^ which is a digital filter in which the transfer function between c is modeled in the form of a finite impulse response function.
lm and a filter coefficient updating unit 14 that updates each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m so that the drive signal yp m becomes a signal capable of reducing noise in the vehicle interior 3.

【0023】フィルタ係数更新部14には、基準信号x
と各伝達関数フィルタC^lmのフィルタ係数C^
lmj (j=0,1,…,J−1:Jは伝達関数フィルタ
C^lmのタップ数)とを畳み込んで得られる基準処理信
号rlmと、残留騒音信号epl とが供給されていて、フ
ィルタ係数更新部14は、それら基準処理信号rlm及び
残留騒音信号epl に基づき且つLMSアルゴリズムに
従って、適応ディジタルフィルタWm の各フィルタ係数
miを更新するようになっている。従って、フィルタ係
数Wmiの更新式は、収束係数をαとすれば、下記の
(1)式のようになる。
The filter coefficient updating unit 14 includes a reference signal x
And the filter coefficient C ^ of each transfer function filter C ^ lm
lmj (j = 0, 1, ..., J-1: J is the number of taps of the transfer function filter C ^ lm ) and a reference processed signal r lm obtained by convolution with the residual noise signal ep l are supplied. Thus, the filter coefficient updating unit 14 updates each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m based on the reference processed signal r lm and the residual noise signal ep 1 and according to the LMS algorithm. Therefore, the update formula of the filter coefficient W mi is as shown in the following formula (1), where the convergence coefficient is α.

【0024】 一方、基準信号生成部13は、その機能構成をブロック
図で表した図3に示すように、クランク角信号Xの2次
成分と同じ周期の正弦波x2 を生成する2次成分対応正
弦波生成部11aと、クランク角信号Xの4次成分と同
じ周期の正弦波x4 を生成する4次成分対応正弦波生成
部11bと、正弦波x2 が入力されるゲイン可変の増幅
部11cと、正弦波x4 が入力されるゲイン可変の増幅
部11dと、エンジン回転速度Nに基づいて増幅部11
c及び11dのゲインG2 ,G4を調整するゲイン制御
部11eと、増幅部11c及び11dの出力を加算して
基準信号xとして出力する加算部11fと、を備えてい
る。
[0024] On the other hand, the reference signal generation unit 13 generates a sine wave x 2 having the same period as the second component of the crank angle signal X, as shown in FIG. a generating unit 11a, a fourth-order component corresponding sine wave generator 11b to generate the same period sine wave x 4 with fourth-order component of the crank angle signal X, and the amplification portion 11c of the variable gain sine wave x 2 are input , A variable gain amplifier 11d to which the sine wave x 4 is input, and an amplifier 11d based on the engine speed N
A gain control unit 11e that adjusts the gains G 2 and G 4 of c and 11d, and an addition unit 11f that adds the outputs of the amplification units 11c and 11d and outputs as a reference signal x are provided.

【0025】具体的には、2次成分対応正弦波生成部1
1aは、クランク角信号Xの180度間隔を一周期とし
た正弦波x2 を生成し、4次成分対応正弦波生成部11
bは、クランク角信号Xの90度間隔を一周期とした正
弦波x4 を生成するようになっている。また、ゲイン制
御部11eは、増幅部11cのゲインG2 及び増幅部1
1dのゲインG4 を、エンジン回転速度Nに基づき、図
4に示すような予めセットされているマップを参照して
設定するようになっている。
Specifically, the sine wave generator 1 for the second order component
1a generates a sine wave x 2 having a 180 ° interval of the crank angle signal X as one cycle, and generates a sine wave generator 11 for a fourth-order component.
b is configured to generate a sine wave x 4 having a 90-degree interval of the crank angle signal X as one cycle. In addition, the gain control unit 11e includes the gain G 2 of the amplification unit 11c and the amplification unit 1
The gain G 4 of 1d is set based on the engine rotation speed N with reference to a preset map as shown in FIG.

【0026】即ち、エンジン回転速度Nが3100rp
m以上の範囲では、ゲインG2 は1に設定され且つゲイ
ンG4 は0に設定され、エンジン回転速度Nが2900
rpm以下の範囲では、ゲインG2 は0に設定され且つ
ゲインG4 は1に設定され、エンジン回転速度Nが29
00〜3100rpmの範囲では、ゲインG2 はエンジ
ン回転速度Nの増加に伴って直線的に増加し、ゲインG
4 はエンジン回転速度Nの増加に伴って直線的に減少す
ることになる。従って、「G2 +G4 =1」が常に成り
立つことになる。
That is, the engine speed N is 3100 rp
In the range of m or more, the gain G 2 is set to 1 and the gain G 4 is set to 0, and the engine speed N is 2900.
In the range of rpm or less, the gain G 2 is set to 0 and the gain G 4 is set to 1, and the engine speed N is 29.
In the range of 0 to 3100 rpm, the gain G 2 increases linearly with the increase of the engine speed N, and the gain G 2
4 will decrease linearly as the engine speed N increases. Therefore, “G 2 + G 4 = 1” always holds.

【0027】図5はコントローラ10内で実行される処
理の概要を示すフローチャートであり、以下、図5に従
って本実施例の動作を説明する。即ち、コントローラ1
0における処理は所定のサンプリング周期毎の割り込み
処理として実行されるようになっていて、先ず、そのス
テップ101において、クランク角信号Xを読み込み、
次いでステップ102に移行し、そのクランク角信号X
から判るクランク軸の角度位置に基づいて、クランク軸
の2次成分に対応する正弦波x2 及び4次成分に対応す
る正弦波x4 を生成する。なお、コントローラ10内に
おける演算処理はディジタル信号処理であるため、正弦
波x2 及びx4 はサンプリング時刻nにおける瞬時値と
なる。
FIG. 5 is a flowchart showing the outline of the processing executed in the controller 10. The operation of this embodiment will be described below with reference to FIG. That is, the controller 1
The process at 0 is executed as an interrupt process at every predetermined sampling period. First, at step 101, the crank angle signal X is read,
Next, in step 102, the crank angle signal X
The sine wave x 2 corresponding to the second-order component of the crankshaft and the sine wave x 4 corresponding to the fourth-order component of the crankshaft are generated on the basis of the angular position of the crankshaft known from the above. Since the arithmetic processing in the controller 10 is digital signal processing, the sine waves x 2 and x 4 are instantaneous values at the sampling time n.

【0028】次いで、ステップ103に移行し、クラン
ク角信号Xに基づいて、現在のエンジン回転速度Nを演
算する。なお、エンジン回転速度Nは、例えばクランク
角信号Xがクランク軸の1度或いは2度の回転に同期し
たパルス信号であれば、単位時間内に入力されるパルス
信号の個数を数えれば容易に求めることができる。そし
て、ステップ104に移行し、ステップ103で求めら
れたエンジン回転速度Nに基づき図4に示すようなマッ
プを参照して、ゲインG2 及びG4 を設定し、次いでス
テップ105に移行し、下記の(2)式に従って、基準
信号xを演算する。
Next, the routine proceeds to step 103, where the present engine speed N is calculated based on the crank angle signal X. It should be noted that the engine rotation speed N is easily obtained by counting the number of pulse signals input within a unit time, for example, if the crank angle signal X is a pulse signal synchronized with the rotation of the crankshaft by 1 or 2 degrees. be able to. Then, the process proceeds to step 104, the gains G 2 and G 4 are set by referring to the map as shown in FIG. 4 based on the engine rotation speed N obtained in step 103, then the process proceeds to step 105, and The reference signal x is calculated according to the equation (2).

【0029】 x=G2 2 +G4 4 ……(2) 従って、ゲインG2 及びG4 がエンジン回転速度Nに基
づいて上述したように設定されるため、基準信号xは、
エンジン回転速度Nが3100rpm以上の場合には、
クランク角信号Xの次数成分のうち2次成分と同じ周期
の正弦波x2 となり、エンジン回転速度Nが2900r
pm以上の場合には、クランク角信号Xの次数成分のう
ち4次成分と同じ周期の正弦波x4 となり、エンジン回
転速度Nが2900〜3000rpmの場合には、それ
ら正弦波x2 及びx4 をそれぞれのゲインG2 ,G4
応じた割合で重畳した信号となる。
X = G 2 x 2 + G 4 x 4 (2) Therefore, since the gains G 2 and G 4 are set as described above based on the engine rotation speed N, the reference signal x is
When the engine speed N is 3100 rpm or higher,
Of the order components of the crank angle signal X, the sine wave x 2 has the same cycle as the second order component, and the engine speed N is 2900r.
When it is pm or more, it becomes a sine wave x 4 having the same cycle as the fourth order component of the order component of the crank angle signal X, and when the engine speed N is 2900 to 3000 rpm, these sine waves x 2 and x 4 are obtained. Are superimposed at a ratio according to the respective gains G 2 and G 4 .

【0030】つまり、本実施例では、N=2900〜3
100rpmを境として、基準信号xに対応するクラン
ク角信号Xの次数成分が2次及び4次の間で切り換わる
ようになっている。基準信号xが演算されたら、ステッ
プ106に移行し、基準信号xを伝達関数フィルタC^
lmでフィルタ処理して、基準処理信号rlmを演算し、次
いで、ステップ107に移行し、残留騒音信号epl
読み込み、そして、ステップ108に移行して、上記
(1)式に従って適応ディジタルフィルタWm の各フィ
ルタ係数Wmiを更新する。
That is, in this embodiment, N = 2900 to 3
At 100 rpm, the order component of the crank angle signal X corresponding to the reference signal x is switched between the second order and the fourth order. When the reference signal x is calculated, the process proceeds to step 106 and the reference signal x is transferred to the transfer function filter C ^.
The reference processed signal r lm is calculated by filtering with lm , then the process proceeds to step 107, the residual noise signal ep 1 is read, and then the process proceeds to step 108, where the adaptive digital filter according to the above equation (1). Update each filter coefficient W mi of W m .

【0031】ステップ108で全てのフィルタ係数Wmi
の更新を終えたら、ステップ109に移行し、基準信号
xを適応ディジタルフィルタWm でフィルタ処理して駆
動信号ypm を演算し、この駆動信号ypm をステップ
110で対応するラウドスピーカ9a,9bに出力す
る。すると、ラウドスピーカ9a,9bから車室3内に
制御音が発せられるが、生後開始直後は、適応ディジタ
ルフィルタWm の各フィルタ係数Wmiが最適値に収束し
ているとは限らないので、その制御音によって車室3内
のこもり音が必ずしも低減されるとはいえない。
At step 108 all filter coefficients W mi
Of After completing the update process proceeds to step 109, the reference signal x filtered by an adaptive digital filter W m by calculating a drive signal yp m, corresponding loudspeakers 9a the driving signal yp m in step 110, 9b Output to. Then, control sounds are emitted from the loudspeakers 9a and 9b into the passenger compartment 3. However, immediately after the start of life, each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m does not always converge to the optimum value. The control sound does not necessarily reduce the muffled sound in the passenger compartment 3.

【0032】しかし、図5に示す処理が繰り返し実行さ
れると、LMSアルゴリズムに基づき、車室3内の騒音
が低減するように適応ディジタルフィルタWm の各フィ
ルタ係数Wmiが更新されていくので、ラウドスピーカ9
a,9bから発せられる制御音によってエンジン4から
車室3内に伝達される騒音が打ち消され、車室3内の騒
音が低減されるようになる。
However, when the processing shown in FIG. 5 is repeatedly executed, each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m is updated based on the LMS algorithm so that the noise in the vehicle interior 3 is reduced. , Loudspeaker 9
The noise transmitted from the engine 4 into the vehicle interior 3 is canceled by the control sounds emitted from the a and 9b, and the noise inside the vehicle interior 3 is reduced.

【0033】ここで、本実施例のようにラウドスピーカ
を用いた車両用能動型騒音制御装置1にあっては、ラウ
ドスピーカの周波数特性が低周波側で落ちることから、
例えば図6に示すように、エンジン回転速度が3000
rpm以下では、あまり騒音低減効果が得られない。な
お、図6は、クランク軸回転の2次成分と同じ周期の正
弦波を基準信号として駆動信号ypm を生成した場合の
騒音低減効果を示すものであり、エンジン回転速度が3
000rpmのときには、駆動信号ypm の周波数は1
00Hzとなる。
Here, in the vehicle active noise control system 1 using the loudspeaker as in this embodiment, since the frequency characteristic of the loudspeaker drops on the low frequency side,
For example, as shown in FIG. 6, the engine speed is 3000
Below rpm, the noise reduction effect cannot be obtained so much. Note that FIG. 6 shows the noise reduction effect when the drive signal yp m is generated using the sine wave having the same cycle as the secondary component of the crankshaft rotation as the reference signal, and the engine rotation speed is 3
At 000 rpm, the frequency of the drive signal yp m is 1
It becomes 00 Hz.

【0034】つまり、駆動信号ypm の周波数が100
Hz以上であれば、駆動信号ypmに応じた正常な制御
音がラウドスピーカ9a,9bから発するはずであり、
ラウドスピーカ9a,9bによる制御可能範囲は、図7
に示すように100Hzよりも上に存在することにな
る。従って、駆動信号ypm によってラウドスピーカ9
a,9bを作動させて騒音低減効果を得るためには、駆
動信号ypm の基礎である基準信号xの周波数が100
Hz以上であることが必要となるのである。
That is, the frequency of the drive signal yp m is 100
If the frequency is equal to or higher than Hz, a normal control sound according to the drive signal yp m should be emitted from the loudspeakers 9a and 9b,
The controllable range by the loudspeakers 9a and 9b is shown in FIG.
Will exist above 100 Hz as shown in FIG. Therefore, the loudspeaker 9 is driven by the drive signal yp m .
In order to operate the a and 9b to obtain the noise reduction effect, the frequency of the reference signal x which is the basis of the drive signal yp m is 100
It is necessary to be higher than Hz.

【0035】そこで、本実施例の構成にあっては、クラ
ンク角信号Xの2次成分の周波数が100Hzとなるエ
ンジン回転速度Nが3000rpmの点を略境として、
基準信号xを生成する際に基準となるクランク角信号X
の次数成分が切り換えるようなっているため、エンジン
回転速度Nが3000rpm以下の範囲では、クランク
角Xの4次成分に基づいて基準信号xが生成され、駆動
信号ypm の周波数はラウドスピーカ9a,9bの制御
可能範囲内に収まるようになり、従って、その駆動信号
ypm に応じた制御音が車室3内に発せられることにな
る。
Therefore, in the configuration of this embodiment, the point where the engine rotational speed N is 3000 rpm at which the frequency of the secondary component of the crank angle signal X is 100 Hz is approximately the boundary.
Crank angle signal X that serves as a reference when generating the reference signal x
Since the order component is switched, the reference signal x is generated based on the fourth order component of the crank angle X in the range where the engine speed N is 3000 rpm or less, and the frequency of the drive signal yp m is the loudspeaker 9a, 9b falls within the controllable range, so that a control sound corresponding to the drive signal yp m is emitted into the vehicle interior 3.

【0036】ただし、エンジン回転速度Nが3000r
pm以下の範囲では、主としてクランク角Xの4次成分
に基づいて基準信号xが生成されるため、クランク軸回
転の2次成分に起因して発生するこもり音を大幅に打ち
消すことはできないが、4気筒レシプロエンジンを搭載
した車両の車室内騒音の周波数特性を表す図8に示すよ
うに、車室3内には、2次成分だけではなく、それ以外
の次数成分に起因した騒音も存在しているから、4次成
分に基づいた基準信号xが生成される範囲であっても、
全体として車室3内の騒音が低減されるのである。
However, the engine speed N is 3000r.
In the range of pm or less, the reference signal x is mainly generated based on the fourth-order component of the crank angle X, so that the muffled sound generated due to the second-order component of the crankshaft rotation cannot be largely canceled. As shown in FIG. 8, which shows the frequency characteristic of the vehicle interior noise of a vehicle equipped with a 4-cylinder reciprocating engine, not only the second-order component but also the noise due to the other-order components exist in the vehicle interior 3. Therefore, even in the range in which the reference signal x based on the fourth-order component is generated,
The noise in the vehicle interior 3 is reduced as a whole.

【0037】さらに、本実施例にあっては、基準信号x
の基礎になるクランク角信号Xの次数成分を、3000
rpmを境に突然切り換えるのではなく、エンジン回転
速度NとゲインG2 ,G4 との関係を表す図4からも判
るように、クランク角信号Xの2次成分と同じ周期の正
弦波x2 が生成される範囲と、クランク角信号Xの4次
成分と同じ周期の正弦波x4 が生成される範囲とがオー
バーラップするようになっており、且つ、ゲインG2
びG4 はエンジン回転速度Nが2900〜3000rp
mの範囲で徐々に変化するようになっているため、不快
音の発生等が防止できるのである。
Further, in this embodiment, the reference signal x
The order component of the crank angle signal X, which is the basis of
As shown in FIG. 4, which shows the relationship between the engine speed N and the gains G 2 and G 4 , instead of switching suddenly at rpm, the sine wave x 2 having the same cycle as the secondary component of the crank angle signal X is obtained. Is overlapped with the range in which the sine wave x 4 having the same period as the fourth-order component of the crank angle signal X is generated, and the gains G 2 and G 4 are set to the engine rotation speed. Speed N is 2900-3000rp
Since it gradually changes in the range of m, the generation of unpleasant noise can be prevented.

【0038】これを具体的に説明すると、クランク角信
号Xの2次成分のみに基づいて基準信号xが生成されて
いる状況では、適応ディジタルフィルタWm の各フィル
タ係数Wmiは、図9(a)及び(b)に示すように、レ
ベル及び位相の両方とも2次成分に対しては適応する
が、それ以外の次数成分に対しては全く適応しない。従
って、この状況から突然4次成分のみに基づいて基準信
号xを生成する状況に切り換わると、適応ディジタルフ
ィルタWm のフィルタ係数Wmiがその突然の切換に追従
できず、ラウドスピーカ9a,9bから不快音が発生し
てしまう可能性がある。
More specifically, in a situation where the reference signal x is generated only based on the secondary component of the crank angle signal X, each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m is as shown in FIG. As shown in a) and (b), both the level and the phase are applicable to the second-order component, but not to the other order components at all. Therefore, when the situation is suddenly switched to the situation in which the reference signal x is generated based only on the fourth-order component, the filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m cannot follow the sudden change, and the loudspeakers 9a and 9b. May cause an unpleasant sound.

【0039】これに対し、本実施例の構成であれば、次
数成分が完全に切り換わる前に2次成分及び4次成分の
両方に基づいて生成された基準信号xが制御に用いられ
る状況を必ず経るようになっているし、しかも、その両
方の次数成分が制御に用いられる状況ではエンジン回転
速度Nの変化に応じて各次数成分の割合が徐々に変化す
るようになっているため、図9(c)及び(d)に示す
ように、適応ディジタルフィルタWm の各フィルタ係数
miのレベル及び位相が一旦2次成分及び4次成分の両
方に対して適応してから、次数の切換が完了することに
なる。従って、その後に一方の次数のみに基づいて基準
信号xが生成される状況となっても、不快音が発生せず
に済むのである。
On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the situation in which the reference signal x generated based on both the second-order component and the fourth-order component before the order component is completely switched is used for control. In addition, in the situation where both order components are used for control, the ratio of each order component gradually changes according to the change of the engine rotation speed N. 9 (c) and 9 (d), after the level and phase of each filter coefficient W mi of the adaptive digital filter W m have once adapted to both the second-order component and the fourth-order component, the order switching is performed. Will be completed. Therefore, even if the reference signal x is generated based on only one order after that, no unpleasant sound is generated.

【0040】ここで本実施例にあっては、フィルタ係数
更新部14,伝達関数フィルタC^ lm及びステップ10
6〜108の処理によって適応処理手段が構成され、エ
ンジン回転速度演算部13及びステップ103の処理に
よって周波数検出手段が構成され、増幅部11c,11
d,ゲイン制御部11e,加算部11f及びステップ1
04,105の処理によって次数切換手段が構成され
る。
Here, in this embodiment, the filter coefficient
Update unit 14, transfer function filter C ^ lmAnd step 10
Adaptive processing means is constituted by the processing of 6 to 108, and
For the engine rotation speed calculation unit 13 and the process of step 103
Therefore, the frequency detecting means is configured, and the amplifying units 11c, 11
d, gain control section 11e, addition section 11f and step 1
The order switching means is constituted by the processing of 04 and 105.
It

【0041】図10及び図11は本発明の第2実施例の
構成を示す図であって、この実施例も、本発明を、上記
第1実施例と同様の車両用能動型騒音制御装置に適用し
たものである。なお、上記第1実施例と同等の構成に
は、同じ符号を付しその重複する説明は省略する。図1
0はコントローラ10の機能構成を示すブロック図、図
11はコントローラ10内の基準信号生成部11の機能
構成を示すブロック図であり、これらに示すように、本
実施例では、基準信号生成部11は、出力段の加算部を
省略することにより、クランク角信号Xの2次成分と同
じ周期の正弦波x2 及びクランク角信号Xの4次成分と
同じ周期の正弦波x4 の両方を基準信号x2 ,x4 とし
て出力するように構成されていて、コントローラ10
は、それら二つの基準信号x2及びx4 毎に個別に適応
ディジタルフィルタW2m,W4m、駆動信号生成部12
A,12B、フィルタ係数更新部14A,14B及び伝
達関数フィルタC^lmを有している。
FIG. 10 and FIG. 11 are views showing the configuration of the second embodiment of the present invention. In this embodiment as well, the present invention is applied to a vehicle active noise control system similar to the first embodiment. It is applied. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. Figure 1
0 is a block diagram showing the functional configuration of the controller 10, and FIG. 11 is a block diagram showing the functional configuration of the reference signal generating unit 11 in the controller 10. As shown in these, in the present embodiment, the reference signal generating unit 11 is shown. By omitting the addition section of the output stage, both the sine wave x 2 having the same cycle as the second-order component of the crank angle signal X and the sine wave x 4 having the same cycle as the fourth-order component of the crank angle signal X are used as references. The controller 10 is configured to output as signals x 2 and x 4.
Are the adaptive digital filters W 2m and W 4m and the drive signal generator 12 individually for each of the two reference signals x 2 and x 4.
A and 12B, filter coefficient updating units 14A and 14B, and a transfer function filter C lm .

【0042】そして、駆動信号生成部12A及び12B
の出力が加算部15で加算され、その加算部15の出力
が駆動信号ypm としてラウドスピーカに供給されるよ
うになっている。また、基準信号生成部11のゲイン制
御部11eは、上記第1実施例とは異なり、エンジン回
転速度Nが3000rpmの点を境に、基準信号xの基
礎になるクランク角信号Xの次数成分を完全に切り換え
るようになっている、具体的には、Nが3000rpm
を超える場合には、ゲインG2 =1,ゲインG4 =0と
し、Nが3000rpm以下の場合には、ゲインG2
0,ゲインG4 =1とするようになっている。
Then, the drive signal generators 12A and 12B
Are added by the adder 15 and the output of the adder 15 is supplied to the loudspeaker as the drive signal yp m . Further, unlike the first embodiment, the gain control unit 11e of the reference signal generation unit 11 determines the order component of the crank angle signal X, which is the basis of the reference signal x, at the boundary of the engine rotation speed N of 3000 rpm. It is designed to be completely switched, specifically, N is 3000 rpm.
Gain G 2 = 1 and gain G 4 = 0 when N exceeds 3000 rpm, and gain G 2 =
0 and the gain G 4 = 1 are set.

【0043】図12は本実施例のコントローラ10内で
実行される処理の概要を示すフローチャートであり、上
記第1実施例における処理と同様に、所定のサンプリン
グ周期毎の割り込み処理として実行される。なお、上記
第1実施例におけるコントローラ10内における処理と
同等の処理には、同じ符号を付し、その重複する説明は
省略する。
FIG. 12 is a flow chart showing the outline of the processing executed in the controller 10 of this embodiment, which is executed as an interrupt processing at every predetermined sampling period, like the processing in the first embodiment. The same processes as those in the controller 10 in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【0044】即ち、本実施例にあっては、ステップ10
1からステップ102を経ずに直接ステップ103に移
行して、エンジン回転速度Nを演算し、次いで、ステッ
プ201に移行する。このステップ201では、エンジ
ン回転速度Nが3000rpmを超えているか否かを判
定し、その判定が「YES」の場合には、ステップ10
2A,106A,107A,108A及び109Aの処
理を実行してからステップ110に移行し、その判定が
「NO」の場合には、ステップ102B,106B,1
07B,108B及び109Bの処理を実行してからス
テップ110に移行する。
That is, in this embodiment, step 10
The process directly proceeds from step 1 to step 103 without passing through step 102, calculates the engine speed N, and then proceeds to step 201. In this step 201, it is judged whether or not the engine rotation speed N exceeds 3000 rpm, and if the judgment is "YES", step 10
After executing the processes of 2A, 106A, 107A, 108A, and 109A, the process proceeds to step 110, and when the determination is “NO”, steps 102B, 106B, 1
After executing the processes of 07B, 108B, and 109B, the process proceeds to step 110.

【0045】ここで、ステップ102Aに移行した場合
には、ステップ101で読み込んだクランク角信号Xか
ら判るクランク軸の角度位置に基づいてクランク軸の2
次成分に対応する正弦波x2 を生成し、ステップ106
Aではその正弦波x2 を伝達関数フィルタC^lmでフィ
ルタ処理して基準処理信号rlmを生成し、次いでステッ
プ107Aで残留騒音信号el を読み込む。そして、ス
テップ108Aに移行して、一方の適応ディジタルフィ
ルタW2mの各フィルタ係数W2mi を上記(1)式に従っ
て更新する。ただし、この場合には、基準信号xとして
正弦波x2 を用いる。
Here, when the process proceeds to step 102A, the crankshaft 2 is determined based on the angular position of the crankshaft found from the crank angle signal X read in step 101.
Generate a sine wave x 2 corresponding to the next component, step 106
To filter the A and the sine wave x 2 with transfer function filter C ^ lm generates a reference processed signal r lm, then reads the residual noise signal e l in step 107A. Then, the process proceeds to step 108A, and each filter coefficient W 2mi of one adaptive digital filter W 2m is updated according to the above equation (1). However, in this case, the sine wave x 2 is used as the reference signal x.

【0046】ステップ108Aで各フィルタ係数W2mi
の更新が完了したら、ステップ109Aに移行し、正弦
波x2 を一方の適応ディジタルフィルタW2mでフィルタ
処理して駆動信号ypm を生成する。一方、ステップ1
02Bに移行した場合には、ステップ101で読み込ん
だクランク角信号Xから判るクランク軸の角度位置に基
づいてクランク軸の4次成分に対応する正弦波x4 を生
成し、ステップ106Bではその正弦波x4 を伝達関数
フィルタC^lmでフィルタ処理して基準処理信号rlm
生成し、次いでステップ107Bで残留騒音信号el
読み込む。そして、ステップ108Bに移行して、他方
の適応ディジタルフィルタW4mの各フィルタ係数W4mi
を上記(1)式に従って更新する。ただし、この場合に
は、基準信号xとして正弦波x4 を用いる。
In step 108A, each filter coefficient W 2mi
When the update of is completed, the process proceeds to step 109A, and the sine wave x 2 is filtered by one of the adaptive digital filters W 2m to generate the drive signal yp m . On the other hand, step 1
In the case of the shift to 02B, a sine wave x 4 corresponding to the fourth-order component of the crankshaft is generated based on the crankshaft angular position found from the crank angle signal X read in step 101, and the sine wave is generated in step 106B. It generates the reference processed signal r lm to filter x 4 in transfer function filter C ^ lm, then reads the residual noise signal e l in step 107B. Then, the process proceeds to step 108B, where each filter coefficient W 4mi of the other adaptive digital filter W 4m.
Is updated according to the above equation (1). However, in this case, the sine wave x 4 is used as the reference signal x.

【0047】ステップ108Bで各フィルタ係数W4mi
の更新が完了したら、ステップ109Bに移行し、正弦
波x4 を他方の適応ディジタルフィルタW4mでフィルタ
処理して駆動信号ypm を生成する。つまり、本実施例
にあっては、ステップ103でエンジン回転速度Nを演
算し、そのエンジン回転速度Nが3000rpmを超え
ているか否かをステップ201で判定し、その判定に応
じてステップ102A以降の処理又はステップ102B
以降の処理を実行するように構成されているため、エン
ジン回転速度Nが3000rpmの点を境として、基準
信号xが対応するクランク角信号Xの次数成分が切り換
わるから、広い周波数帯域に渡って騒音を低減し得る制
御音がラウドスピーカから発せられ、全体として騒音の
低減が図られるという上記第1実施例と同様の効果が得
られる。
In step 108B, each filter coefficient W 4mi
When the updating of the sine wave is completed, the process proceeds to step 109B, and the sine wave x 4 is filtered by the other adaptive digital filter W 4m to generate the drive signal yp m . That is, in the present embodiment, the engine rotation speed N is calculated in step 103, it is determined in step 201 whether or not the engine rotation speed N exceeds 3000 rpm, and in accordance with the determination, steps 102A and subsequent steps are performed. Process or step 102B
Since the subsequent processing is executed, the order component of the crank angle signal X corresponding to the reference signal x is switched at the engine rotation speed N of 3000 rpm as a boundary. A control sound capable of reducing noise is emitted from the loudspeaker, and the same effect as that of the above-described first embodiment that the noise is reduced as a whole can be obtained.

【0048】また、本実施例では、ステップ201の判
定を設けている結果、N=3000rpmを境として、
基準信号xの基礎になるクランク角信号Xの次数成分が
完全に切り換わることになるが、切り換えられる次数成
分の個数、つまり2次成分及び4次成分のそれぞれに個
別に対応するように二系統の適応ディジタルフィルタW
2m及びW4mを設けるとともに、正弦波x2 を基準信号と
する場合には、一方の適応ディジタルフィルタW2mにつ
いての更新処理及びその適応ディジタルフィルタW2m
用いた駆動信号生成処理を行い、正弦波x4 を基準信号
とする場合には、他方の適応ディジタルフィルタW4m
ついての更新処理及びその適応ディジタルフィルタW4m
を用いた駆動信号生成処理を行うようになっているた
め、次数成分が突然切り換わっても、その切り換わり後
に用いられる適応ディジタルフィルタは切り換わり後の
次数成分に適応したフィルタ係数を有していることにな
り、その切り換わりに適応ディジタルフィルタのフィル
タ係数が追従できないということがなく、従って、切り
換わりの際に不快音が発生してしまうようなことがない
のである。
Further, in the present embodiment, as a result of providing the determination in step 201, with N = 3000 rpm as a boundary,
The order component of the crank angle signal X, which is the basis of the reference signal x, is completely switched, but there are two systems so as to individually correspond to the number of order components to be switched, that is, each of the second order component and the fourth order component. Adaptive digital filter W
Provided with a 2m and W 4m, when the reference signal sine wave x 2 performs the driving signal generation processing using the update processing and the adaptive digital filter W 2m for one of the adaptive digital filter W 2m, sine When the wave x 4 is used as the reference signal, the update process for the other adaptive digital filter W 4m and its adaptive digital filter W 4m
Since the drive signal generation process using is performed, even if the order component suddenly switches, the adaptive digital filter used after the switching has a filter coefficient adapted to the order component after switching. That is, the filter coefficient of the adaptive digital filter cannot follow the switching, and therefore no unpleasant sound is generated at the time of switching.

【0049】なお、本実施例では、2次から4次に切り
換わる場合及び4次から2次に切り換わる場合のエンジ
ン回転速度Nを等しくしているが、例えば、2次から4
次に切り換わる場合のエンジン回転速度を、4次から2
次に切り換わる場合のエンジン回転速度よりも多少小さ
くしてヒステリシスを持たせることにより、ハンチング
現象を回避できるようにしてもよい。
In this embodiment, the engine rotation speeds N are changed when switching from secondary to quaternary and switching from quaternary to quadratic.
Change the engine speed when switching next from 4th to 2nd
The hunting phenomenon may be avoided by making the engine rotation speed a little smaller than that at the time of next switching so as to have a hysteresis.

【0050】ここで本実施例にあっては、フィルタ係数
更新部14A,14B及びステップ106A〜108
A,106B〜108Bの処理によって適応処理手段が
構成され、エンジン回転速度演算部13及びステップ1
03の処理によって周波数検出手段が構成され、増幅部
11c,11c,ゲイン制御部11e,加算部11f及
びステップ201の処理によって次数切換手段が構成さ
れる。
In this embodiment, the filter coefficient updating units 14A and 14B and steps 106A to 108 are used.
An adaptive processing means is constituted by the processing of A, 106B to 108B, and the engine speed calculator 13 and step 1
The frequency detection means is configured by the processing of 03, and the order switching means is configured by the amplification sections 11c and 11c, the gain control section 11e, the addition section 11f, and the processing of step 201.

【0051】図13乃至図15は本発明の第3実施例を
示す図であり、この実施例は、本発明に係る能動型振動
制御装置を、エンジン4から車体側に伝達される振動の
低減を図る車両用能動型振動制御装置20に適用したも
のである。なお、上記第1実施例と同等の構成には、同
じ符号を付しその重複する説明は省略する。即ち、振動
源としてのエンジン4と車体との間には、制御振動源と
してのエンジンマウント21が介在していて、このエン
ジンマウント21は、例えば電磁アクチュエータ等を含
んで構成され且つコントローラ30から供給される駆動
信号yvに応じた能動的な制御力を発生する所謂アクテ
ィブ・エンジンマウントである。また、車両2の車体側
にはエンジンマウント21の配設位置に近接して残留振
動検出手段としての加速度センサ22が固定されてい
て、この加速度センサ22は、エンジン4からエンジン
マウント21を経て車体側に伝達された残留振動を検出
し、これを残留振動信号evとしてコントローラ30に
供給するように構成されている。また、コントローラ3
0にはクランク角センサ5から出力されたクランク角信
号Xも供給されている。コントローラ30は、上記第1
実施例におけるコントローラ10と略同様の機能を有し
ていて、具体的には、図14に示すように、基準信号生
成部31,駆動信号生成部32,エンジン回転速度演算
部33,フィルタ係数更新部34及び伝達関数フィルタ
C^を備えている。なお、伝達関数フィルタC^は、エ
ンジンマウント21及び加速度センサ22間の伝達関数
を有限インパルス応答関数の形でモデル化したディジタ
ルフィルタである。
FIGS. 13 to 15 are views showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the active vibration control system according to the present invention reduces vibrations transmitted from the engine 4 to the vehicle body. The present invention is applied to an active vibration control device 20 for a vehicle. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. That is, an engine mount 21 as a control vibration source is interposed between the engine 4 as a vibration source and the vehicle body, and the engine mount 21 is configured to include, for example, an electromagnetic actuator and is supplied from the controller 30. This is a so-called active engine mount that generates an active control force according to the drive signal yv. Further, an acceleration sensor 22 as a residual vibration detecting means is fixed on the vehicle body side of the vehicle 2 in the vicinity of the position where the engine mount 21 is provided. The acceleration sensor 22 is connected to the vehicle body from the engine 4 via the engine mount 21. The residual vibration transmitted to the side is detected, and this is supplied to the controller 30 as a residual vibration signal ev. Also, the controller 3
The crank angle signal X output from the crank angle sensor 5 is also supplied to 0. The controller 30 is the first
It has substantially the same function as the controller 10 in the embodiment, and specifically, as shown in FIG. 14, a reference signal generation unit 31, a drive signal generation unit 32, an engine rotation speed calculation unit 33, a filter coefficient update. The unit 34 and the transfer function filter C ^ are provided. The transfer function filter C ^ is a digital filter that models the transfer function between the engine mount 21 and the acceleration sensor 22 in the form of a finite impulse response function.

【0052】また、基準信号生成部31は、上記第1実
施例における基準信号生成部11と略同様の機能を有し
ていて、具体的には、図15に示すように、クランク角
信号Xの1次成分と同じ周期の正弦波x1 を生成する1
次成分対応正弦波生成部31aと、クランク角信号Xの
2次成分と同じ周期の正弦波x2 を生成する2次成分対
応正弦波生成部31bと、正弦波x1 が入力されるゲイ
ン可変の増幅部31cと、正弦波x2 が入力されるゲイ
ン可変の増幅部31dと、エンジン回転速度Nに基づい
て増幅部31c及び31dのゲインG1 ,G2 を調整す
るゲイン制御部31eと、増幅部31c及び31dの出
力を加算して基準信号xとして出力する加算部31f
と、を備えている。
Further, the reference signal generator 31 has substantially the same function as the reference signal generator 11 in the first embodiment, and specifically, as shown in FIG. Generate a sine wave x 1 with the same period as the first-order component of
And the next component corresponding sine wave generating unit 31a, a second order component corresponding sine wave generator 31b for generating a sine wave x 2 having the same period as the second-order component of the crank angle signal X, the variable gain sine wave x 1 is input Amplifier 31c, a gain variable amplifier 31d to which the sine wave x 2 is input, a gain controller 31e that adjusts the gains G 1 and G 2 of the amplifiers 31c and 31d based on the engine speed N, An adder 31f that adds the outputs of the amplifiers 31c and 31d and outputs as the reference signal x
And are equipped with.

【0053】具体的には、1次成分対応正弦波生成部3
1aは、クランク角信号Xの360度間隔を一周期とし
た正弦波x1 を生成し、2次成分対応正弦波生成部31
bは、クランク角信号Xの180度間隔を一周期とした
正弦波x2 を生成するようになっている。また、ゲイン
制御部31eは、増幅部31cのゲインG1 及び増幅部
31dのゲインG2 を、エンジン回転速度Nに基づき、
図16に示すような予めセットされているマップを参照
して設定するようになっている。
Specifically, the sine wave generator 3 corresponding to the first-order component
1a generates a sine wave x 1 having a 360-degree interval of the crank angle signal X as one cycle, and generates a sine wave generator 31 for the secondary component.
b is configured to generate a sine wave x 2 with a 180-degree interval of the crank angle signal X as one cycle. The gain control unit 31e has a gain G 2 of gain G 1 and the amplification portion 31d of the amplifying section 31c, based on the engine rotational speed N,
The map is set with reference to a preset map as shown in FIG.

【0054】即ち、エンジン回転速度Nが3300rp
m以上の範囲では、ゲインG1 は1に設定され且つゲイ
ンG2 は0に設定され、エンジン回転速度Nが3100
rpm以下の範囲では、ゲインG1 は0に設定され且つ
ゲインG2 は1に設定され、エンジン回転速度Nが31
00〜3300rpmの範囲では、ゲインG1 はエンジ
ン回転速度Nの増加に伴って直線的に増加し、ゲインG
2 はエンジン回転速度Nの増加に伴って直線的に減少す
ることになる。従って、「G1 +G2 =1」が常に成り
立つことになる。
That is, the engine speed N is 3300 rp
In the range of m or more, the gain G 1 is set to 1 and the gain G 2 is set to 0, and the engine speed N is 3100.
In the range below rpm, the gain G 1 is set to 0 and the gain G 2 is set to 1, and the engine speed N is 31.
In the range of 0 to 3300 rpm, the gain G 1 increases linearly as the engine speed N increases, and the gain G 1
2 will decrease linearly as the engine speed N increases. Therefore, “G 1 + G 2 = 1” always holds.

【0055】そして、コントローラ30内における処理
内容は、実質的に上記第1実施例で説明した図5と同様
であり、従って、適応ディジタルフィルタWのフィルタ
係数Wi が適宜収束した状況において駆動信号yvに応
じた制御振動がエンジンマウント21に発生すれば、エ
ンジン4から車体側に伝達される振動が低減され、車室
3内の騒音レベルが低減されるようになる。
The contents of processing in the controller 30 are substantially the same as those in FIG. 5 described in the first embodiment, and therefore, the drive signal in the situation where the filter coefficient W i of the adaptive digital filter W is appropriately converged. If the control vibration according to yv is generated in the engine mount 21, the vibration transmitted from the engine 4 to the vehicle body side is reduced, and the noise level in the vehicle interior 3 is reduced.

【0056】ここで、本実施例のように電磁アクチュエ
ータを内蔵したエンジンマウント21を用いた車両用能
動型振動制御装置20にあっては、電磁アクチュエータ
の周波数特性が高周波側で落ちることから、例えば図6
に示すように、エンジン回転速度が3200rpm以上
では、あまり振動低減効果が得られない。つまり、図1
7に示すように、かかるエンジンマウント21による制
御可能範囲は、約106Hz以下に存在することにな
る。
Here, in the vehicle active vibration control system 20 using the engine mount 21 having the electromagnetic actuator built therein as in this embodiment, the frequency characteristic of the electromagnetic actuator drops on the high frequency side. Figure 6
As shown in (1), when the engine speed is 3200 rpm or more, the vibration reducing effect cannot be obtained so much. That is, FIG.
As shown in FIG. 7, the controllable range by the engine mount 21 is below about 106 Hz.

【0057】しかし、本実施例の構成であれば、エンジ
ン回転速度Nが3200rpmの点を略境として、基準
信号xを生成する際に基準となるクランク角信号Xの次
数成分が切り換えるようなっているため、エンジン回転
速度Nが3300rpm以上の範囲では、クランク角X
の1次成分に基づいて基準信号xが生成され、駆動信号
ypm の周波数はエンジンマウント21内の電磁アクチ
ュエータの制御可能範囲に収まるようになり、広い範囲
に渡って振動低減効果が得られるのである。
However, with the configuration of this embodiment, the order component of the crank angle signal X, which is the reference when the reference signal x is generated, is switched with the point where the engine speed N is 3200 rpm as a boundary. Therefore, when the engine speed N is 3300 rpm or more, the crank angle X
Since the reference signal x is generated based on the first-order component of the drive signal yp m , the frequency of the drive signal yp m falls within the controllable range of the electromagnetic actuator in the engine mount 21, and the vibration reducing effect is obtained over a wide range. is there.

【0058】また、本実施例にあっても、基準信号xの
基礎になるクランク角信号Xの次数成分を突然切り換え
るのではなく、上記第1実施例と同様に、クランク角信
号Xの1次成分と同じ周期の正弦波x1 が生成される範
囲と、クランク角信号Xの2次成分と同じ周期の正弦波
2 が生成される範囲とがオーバーラップするようにな
っており、且つ、ゲインG1 及びG2 はエンジン回転速
度Nが3100〜3300rpmの範囲で徐々に変化す
るようになっているため、不快振動の発生が防止でき
る。
Also in this embodiment, instead of suddenly switching the order component of the crank angle signal X, which is the basis of the reference signal x, as in the first embodiment, the first order of the crank angle signal X is changed. The range in which the sine wave x 1 having the same cycle as the component and the range in which the sine wave x 2 having the same cycle as the secondary component of the crank angle signal X are generated overlap each other, and Since the gains G 1 and G 2 are designed to gradually change within the engine speed N range of 3100 to 3300 rpm, the occurrence of unpleasant vibration can be prevented.

【0059】なお、コントローラ30内の構成を上記第
2実施例と同様の構成にすることにより、不快振動の発
生を防止することも可能である。ここで、本実施例にあ
っては、フィルタ係数更新部34及び伝達関数フィルタ
C^によって適応処理手段が構成され、エンジン回転速
度演算部33によって周波数検出手段が構成され、増幅
部31c,31d,ゲイン制御部31e及び加算部11
fによって次数切換手段が構成される。
It is also possible to prevent the occurrence of unpleasant vibration by making the inside of the controller 30 similar to that of the second embodiment. Here, in the present embodiment, the filter coefficient updating unit 34 and the transfer function filter C ^ constitute an adaptive processing unit, the engine rotation speed computing unit 33 constitutes a frequency detecting unit, and the amplifying units 31c, 31d ,. Gain control unit 31e and addition unit 11
The order switching means is constituted by f.

【0060】図18は本発明の第4実施例を示す図であ
り、この実施例は、上記第1実施例(若しくは第2実施
例)及び上記第3実施例の両方の構成を兼ね備えた点に
特徴がある。なお、上記各実施例と同様の構成は、同じ
符号を付しその重複する説明は省略する。即ち、上記各
実施例で説明したように、ラウドスピーカ9a,9bは
低周波側の制御が不得意であるので、こもり音の原因と
なるクランク角信号Xの2次成分に基づく制御は高周波
側においてのみ可能であるのに対し、エンジンマウント
21は高周波側の制御が不得意であるので、こもり音の
原因となるクランク角信号Xの2次成分に基づく制御は
低周波側においてのみ可能である。
FIG. 18 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and this embodiment has the structure of both the first embodiment (or second embodiment) and the third embodiment. Is characterized by. The same components as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. That is, as described in each of the above embodiments, the loudspeakers 9a and 9b are not good at controlling on the low frequency side. Therefore, the control based on the secondary component of the crank angle signal X causing the muffled sound is on the high frequency side. However, since the engine mount 21 is not good at controlling on the high frequency side, control based on the secondary component of the crank angle signal X that causes muffled noise is possible only on the low frequency side. .

【0061】従って、車両用能動型騒音制御装置1及び
車両用能動型振動制御装置20のいずれか一方のみを備
えている場合には、クランク角信号Xの2次成分に基づ
く制御が行われない帯域が存在してしまうことになる。
しかし、本実施例のような構成であれば、車両用能動型
騒音制御装置1及び車両用能動型振動制御装置20が互
いに他方の不得意領域を補う関係にあるから、ほとんど
全ての帯域においてクランク角信号Xの2次成分に基づ
く制御が行われることになり車室3内のこもり音を低減
することができるようになる。
Therefore, when only one of the vehicle active noise control device 1 and the vehicle active vibration control device 20 is provided, control based on the secondary component of the crank angle signal X is not performed. Bands will exist.
However, with the configuration of the present embodiment, the vehicle active noise control device 1 and the vehicle active vibration control device 20 are in a relationship of complementing each other's weak points, so that the crank is used in almost all bands. The control based on the secondary component of the angle signal X is performed, so that the muffled sound in the vehicle interior 3 can be reduced.

【0062】その他の作用効果は、上記各実施例と同様
である。なお、上記各実施例では、次数を切り換えるタ
イミングとしてエンジン回転速度Nの具体的な数値を示
しているが、これら数値は例示に過ぎず、適用する車両
の種々の諸元によって適宜選定されるものである。な
お、切り換える次数成分は、上記各実施例に示した2次
及び4次間或いは1次及び2次間に限定されるものでは
なく、それ以外の次数成分を対象としても構わない。例
えば、6気筒エンジンを搭載した車両であれば、騒音低
減制御であれば3次及び6次間で切り換え、振動低減制
御であれば1.5次及び3次間で切り換えることが考えら
れる。
Other functions and effects are the same as those in the above-mentioned respective embodiments. In each of the above embodiments, specific numerical values of the engine rotation speed N are shown as the timings for switching the orders, but these numerical values are merely examples and may be appropriately selected according to various specifications of the vehicle to which they are applied. Is. The order component to be switched is not limited to the order between the second order and the fourth order or between the first order and the second order shown in each of the above-described embodiments, and other order components may be targeted. For example, in the case of a vehicle equipped with a 6-cylinder engine, it is possible to switch between the third order and the sixth order for noise reduction control, and to switch between the third order and the sixth order for vibration reduction control.

【0063】さらに、上記各実施例では、騒音源及び振
動源としてエンジン4を例に挙げているが、本発明が適
用し得る騒音源,振動源はエンジン4に限定されるもの
ではなく、周期的な騒音又は振動を発するものであれば
エンジン4以外を騒音源,振動源としてもよい。また、
本発明の適用対象自体も車両2に限定されるものではな
く、例えばダクト等から発せられる騒音等を低減する装
置であってもよい。
Furthermore, in each of the above embodiments, the engine 4 is taken as an example of the noise source and the vibration source, but the noise source and the vibration source to which the present invention can be applied are not limited to the engine 4, and the cycle is not limited. A noise source or a vibration source other than the engine 4 may be used as long as the noise or vibration is generated. Also,
The application itself of the present invention is not limited to the vehicle 2 and may be, for example, a device that reduces noise and the like emitted from a duct or the like.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基準信号が対応する周期的な振動又は騒音の次数成分
を、振動又は騒音の周波数に応じて切り換える構成とし
たため、駆動信号の周波数を、制御音源又は制御振動源
が正常に作動する周波数帯域に収めることができ、広い
範囲に渡って騒音低減効果又は振動低減効果を得ること
ができるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
Since the order component of the periodic vibration or noise corresponding to the reference signal is switched according to the frequency of the vibration or noise, the frequency of the drive signal is kept within the frequency band in which the control sound source or the control vibration source operates normally. It is possible to obtain a noise reduction effect or a vibration reduction effect over a wide range.

【0065】特に、請求項2,3,5又は6記載の発明
によれば、次数切換時に不快音や不快振動が発生するこ
とを防止できるという効果がある。
In particular, according to the invention described in claim 2, 3, 5 or 6, there is an effect that it is possible to prevent an unpleasant sound or an unpleasant vibration from occurring at the time of order switching.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の全体構成を示す概念図で
ある。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例におけるコントローラの機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a controller in the first embodiment.

【図3】第1実施例における基準信号生成部の機能構成
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a reference signal generation unit in the first embodiment.

【図4】第1実施例におけるエンジン回転速度Nとゲイ
ンG2 ,G4 との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between engine speed N and gains G 2 and G 4 in the first embodiment.

【図5】第1実施例におけるコントローラ内で実行され
る処理の概要を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of processing executed in the controller in the first embodiment.

【図6】一般的な騒音低減効果及び振動低減効果を説明
する特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a general noise reduction effect and vibration reduction effect.

【図7】ラウドスピーカによる制御可能範囲を説明する
グラフである。
FIG. 7 is a graph illustrating a controllable range by a loudspeaker.

【図8】車室内騒音の周波数特性図である。FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of vehicle interior noise.

【図9】適応ディジタルフィルタの適応状況を説明する
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an adaptive situation of an adaptive digital filter.

【図10】第2実施例におけるコントローラの機能構成
を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of a controller in the second embodiment.

【図11】第2実施例における基準信号生成部の機能構
成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of a reference signal generation unit in the second embodiment.

【図12】第2実施例におけるコントローラ内で実行さ
れる処理の概要を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of processing executed in a controller in the second embodiment.

【図13】第3実施例の全体構成を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a third embodiment.

【図14】第3実施例におけるコントローラの機能構成
を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration of a controller in the third embodiment.

【図15】第3実施例における基準信号生成部の機能構
成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a functional configuration of a reference signal generation unit in the third embodiment.

【図16】第3実施例におけるエンジン回転速度Nとゲ
インG2 ,G4 との関係を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between engine speed N and gains G 2 and G 4 in the third embodiment.

【図17】エンジンマウントによる制御可能範囲を説明
するグラフである。
FIG. 17 is a graph illustrating a controllable range by the engine mount.

【図18】第4実施例の全体構成を示す概念図である。FIG. 18 is a conceptual diagram showing the overall structure of a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両用能動型騒音制御装置 2 車両 3 車室(空間) 4 エンジン(騒音源,振動源) 5 クランク角センサ 8a,8b,8c マイクロフォン(残留騒音検出手
段) 9a,9b ラウドスピーカ(制御音源) 10,30 コントローラ 11,31 基準信号生成部(基準信号生成手段) 11a 2次成分対応正弦波生成部 11b 4次成分対応正弦波生成部 11c,11d,31c,31d 増幅部 11e,31e ゲイン制御部 11f,31f 加算部 12,12A,12B,32 駆動信号生成部(駆動
信号生成手段) 13,33 エンジン回転速度演算部(周波数検出手
段) 14,14A,14B フィルタ係数更新部 20 車両用能動型振動制御装置 21 エンジンマウント(制御振動源) 22 加速度センサ(残留振動検出手段)
1 Active noise control device for vehicle 2 Vehicle 3 Vehicle compartment (space) 4 Engine (noise source, vibration source) 5 Crank angle sensor 8a, 8b, 8c Microphone (residual noise detection means) 9a, 9b Loudspeaker (control sound source) 10, 30 Controller 11, 31 Reference signal generator (reference signal generator) 11a Second-order component corresponding sine wave generator 11b Fourth-order component corresponding sine wave generator 11c, 11d, 31c, 31d Amplifier 11e, 31e Gain controller 11f, 31f adder 12, 12A, 12B, 32 drive signal generator (drive signal generator) 13, 33 engine speed calculator (frequency detector) 14, 14A, 14B filter coefficient updater 20 active vibration for vehicle Control device 21 Engine mount (controlled vibration source) 22 Acceleration sensor (residual vibration detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 耕治 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Koji Yamada 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音源から周期的な騒音が伝達される空
間に制御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音
発生状態に基づき前記周期的な騒音の所定次数成分に対
応する周期的な信号でなる基準信号を生成する基準信号
生成手段と、前記空間内の所定位置における残留騒音を
検出し残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段
と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前
記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処
理して前記制御音源を駆動する信号を生成する駆動信号
生成手段と、前記基準信号及び前記残留騒音信号に基づ
いて前記空間内の騒音が低減するように前記適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段
と、を備えた能動型騒音制御装置において、 前記騒音の周波数を検出する周波数検出手段と、前記基
準信号が対応する前記周期的な騒音の所定次数成分の次
数を前記周波数検出手段が検出した前記騒音の周波数に
応じて切り換える次数切換手段と、を設けたことを特徴
とする能動型騒音制御装置。
1. A control sound source capable of generating a control sound in a space where periodic noise is transmitted from a noise source, and a period corresponding to a predetermined order component of the periodic noise based on a noise generation state of the noise source. Signal generating means for generating a reference signal composed of a specific signal, residual noise detecting means for detecting residual noise at a predetermined position in the space and outputting the residual noise signal, an adaptive digital filter having a variable filter coefficient, and Drive signal generating means for generating a signal for driving the control sound source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter; and the noise reducing means for reducing noise in the space based on the reference signal and the residual noise signal. An active noise control device comprising: adaptive processing means for updating a filter coefficient of an adaptive digital filter, wherein a frequency for detecting a frequency of the noise is detected. A detection means and an order switching means for switching the order of a predetermined order component of the periodic noise corresponding to the reference signal in accordance with the frequency of the noise detected by the frequency detection means. Active noise control device.
【請求項2】 次数切換手段は、一の次数に対応した基
準信号を生成する周波数帯域と他の次数に対応した基準
信号を生成する周波数帯域とをオーバーラップさせる請
求項1記載の能動型騒音制御装置。
2. The active noise according to claim 1, wherein the order switching means overlaps a frequency band for generating a reference signal corresponding to one order with a frequency band for generating a reference signal corresponding to another order. Control device.
【請求項3】 次数切換手段によって切り換えられる各
次数成分に対応する基準信号毎に個別に適応ディジタル
フィルタを有する請求項1記載の能動型騒音制御装置。
3. The active noise control system according to claim 1, further comprising an adaptive digital filter for each reference signal corresponding to each order component switched by the order switching means.
【請求項4】 振動源から発せられた周期的な振動と干
渉する制御振動を発生可能な制御振動源と、前記振動源
の振動発生状態に基づき前記周期的な振動の所定次数成
分に対応する周期的な信号でなる基準信号を生成する基
準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出し残留振動
信号として出力する残留振動検出手段と、フィルタ係数
可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記
適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御振
動源を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、前
記基準信号及び前記残留振動信号に基づいて前記干渉後
の振動が低減するように前記適応ディジタルフィルタの
フィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動
型振動制御装置において、 前記振動の周波数を検出する周波数検出手段と、前記基
準信号が対応する前記周期的な振動の所定次数成分の次
数を前記周波数検出手段が検出した前記振動の周波数に
応じて切り換える次数切換手段と、を設けたことを特徴
とする能動型振動制御装置。
4. A control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with a periodic vibration emitted from a vibration source, and a predetermined order component of the periodic vibration based on a vibration generation state of the vibration source. Reference signal generating means for generating a reference signal formed of a periodic signal, residual vibration detecting means for detecting the vibration after interference and outputting it as a residual vibration signal, an adaptive digital filter with a variable filter coefficient, and the reference signal Drive signal generating means for generating a signal for driving the controlled vibration source by filtering with the adaptive digital filter, and the adaptive digital so as to reduce the vibration after the interference based on the reference signal and the residual vibration signal. In an active vibration control device including adaptive processing means for updating a filter coefficient of a filter, frequency detection means for detecting a frequency of the vibration, An active vibration control, characterized in that: an order switching means for switching the order of a predetermined order component of the periodic vibration corresponding to the reference signal in accordance with the frequency of the vibration detected by the frequency detecting means. apparatus.
【請求項5】 次数切換手段は、一の次数に対応した基
準信号を生成する周波数帯域と他の次数に対応した基準
信号を生成する周波数帯域とをオーバーラップさせる請
求項4記載の能動型振動制御装置。
5. The active vibration according to claim 4, wherein the order switching means overlaps a frequency band for generating a reference signal corresponding to one order with a frequency band for generating a reference signal corresponding to another order. Control device.
【請求項6】 次数切換手段によって切り換えられる各
次数成分に対応する基準信号毎に個別に適応ディジタル
フィルタを有する請求項4記載の能動型騒音制御装置。
6. The active noise control apparatus according to claim 4, wherein an adaptive digital filter is individually provided for each reference signal corresponding to each order component switched by the order switching means.
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